自动驾驶船舶与载人船舶有着怎样的不同?

自动驾驶船舶与载人船舶有着怎样的不同?

自动驾驶概念船

与自动驾驶汽车一样,自动驾驶船舶早就出现了——现在,多个由小型风力驱动的无人驾驶船组成的船队游弋在大洋上,记录着海洋天气和洋流数据。

现在的船舶已经装大量导航辅助设备和自动驾驶设备,此情况与汽车制造厂商已经不断地将车道保持保持辅助设备和自动泊车设备配置到了汽车上类似。如果船舶制造企业着手制造自动驾驶船舶,一大批新设备将作为标配设备安装到船舶上。

自动驾驶船舶的有着多种潜在用途。自动驾驶船舶是个什么样子?到底与载人船舶有什么不同?

实际上,研制自动驾驶船舶的技术人员不应当被载人船舶的条条框框束缚手脚,应当研制出功能更加强大,可靠性更高的自动驾驶船舶。

自动驾驶船舶的将具备三种主要功能:自动驾驶、无人驾驶、远程遥控(与驾驶无人机类似);此外,还能减少船员数量,为船员提供更加宽敞的住宿船舱。这三只功能不是非此即彼,而是相互支持和相互补充的关系。

自动驾驶船舶有可能还采用混合动力装置。在公海航行的船舶,将主要在划定的狭窄航道内航行,将由岸基电脑对其进行控制,在必要时,岸基操作员将直接对自动驾驶船舶进行控制,岸基操作员可以同时管理数百条不同类型的船舶。当船驶入泊位或进入拥挤水面时,人们可以对其进行多种形式的控制——遥控操作员可以接管该船的全部控制权限,或者由一名船员开着小艇接近自动驾驶船舶后,登上该船进行控制。

自动驾驶驾驶船舶有多种优势。在设计上,可以将住宿船舱、食堂、楼梯、门及其他人类船员需要的设备全部省去,能让船舶有更多的空间来装载货物;另一个好处就是能让船舶的外形线条更加流畅。自动驾驶技术还能让船舶的配重更加平衡。常规船舶由于有着一个船桥,船尾部分承受了很多重量,船舶中间向上弯曲,是为船舶提供浮力的部分,重量较轻,通常需要在船舶中部放置沉重的压舱物,压舱物通常是水;船舶装载着这种压舱物四处游弋,不为别的,就是为了保持船舶的平衡。如果省去了船桥,重新分配船体配重,就能减少所需压舱物的重量。

只有采用全套无人系统才能真正地降低全部系统的尺寸。只要将这些设备有效地整合,自动驾驶船舶的整个船舶系统的用电量、船体重量和风阻均得到了改善,燃油消耗比载人船舶下降了10%-15%。”自动驾驶船舶无需安装暖通空调设备、食品和饮水设备和其他生命维持设备,这就是另一项优势,降低了船舶制造成本的同时增加了载货空间。

自动驾驶船舶还可以安装激光雷达。常规雷达只能在屏幕上提供一个点的信息,激光雷达能以三维形式表现出船舶周围的情况。红外摄像头、常规摄像头和近距离雷达也能被整合进雷达系统。船载电脑不是将这些设备获取的数据单独传回基地,而是将这些数据综合后,向基地实时地提供船舶航行的外部环境情况。

《海上无人导航智能技术和网络》设想的自动驾驶船舶

船上没有了船员,带来了诸多好处,但除了有必要增加感应器数量外,还必须增加一些其他的功能。首先,船舶制造企业不得不建造更加可靠且冗余度更高的船舶——原本船舶只有一台发动机来驱动螺旋桨,自动驾驶船舶将配置两台,甚至四台发动机。自动驾驶船舶极有可能使用液化天然气为燃料,而不是柴油。实际上,液化天然气已经在裁人船舶上使用了——液化天然气系统比柴油系统要简单得多;液化天然气依靠储气罐内的压力,经过几个阀门直接进入发动机,不需要油泵或燃料喷射器。独立(备用)柴油发动机将为电动机的电池进行充电。劳伦莱斯公司研制了一种能装入船运集装箱的柴油发动机,该集装箱能放置在甲板上,这样的柴油发动机能很容易地进行维修或替换。

《海上无人导航智能技术和网络》设想的岸基控制中心

《海上无人导航智能技术和网络》如此写道:“自动驾驶船舶技术已经比我们的预想得还要先进……我们越来越接近我们开始设想的自动驾驶船舶了。”